Содержание
-
Пространственные составные конструкции
Конструктивные схемы составных оболочек (на квадратном плане, полигональных оболочек, купольно-складчатых оболочек, составных висячих покрытий). Напряжённо-деформированное состояние составных покрытий.
-
Составные оболочки – покрытия, образованные совокупностью элементов поверхностей,пере-секающихся между собой. Каждая из составляющих оболочек –тонкостенная пространственная конструкция, очерченная по единой геометрической поверхности. В местах сопряжения элементов поверхностей происходит скачкообразное изменение кривизны срединной поверхности.
2
-
Составные оболочки с квадратным планом
3
-
Конструктивные схемы оболочек с квадратным планом
СОс квадратнымпланом конструируют из составляющих оболочек положительной и отрицательной гауссовой кривизны. Центральная часть покрытия – в виде оболочки положительной гауссовой кривизны, углы которой – на контуре покрытия. Боковые оболочки м.б. положительной или отрицательной гауссовой кривизны в зависимости от функциональных и градостроительных требований. По линиям сопряжения центральной и боковых оболочек располагают промежуточные диафрагмы в виде арок или ферм. По двум др. сторонам боковых оболочек принимают контур из ригелей, шарнирно опёртых на колонны сооружения. 4
-
НДС составных оболочек с квадратным планом
Прогибы центральной оболочки в вари- анте боковых элементов положит. гаусс. кривизны меньше, чем при боковых элем. отрицат. гаусс. кривизны. Нормальные силы в рёбрах СО по диаг. осям (сеч. 0-3) – в основном растягиваю- щие вследствие сопряжения составляю- щих оболочек – центр. и боковой; при бо- ковых оболочках ПГК они меньше. Рёбра работают также и на изгиб. В полке центр. оболочки – гл. раст. и сжим.усилия в углах. По др. направлениям нормальные усилия в полке малы. 5
-
НДС составных оболочек с квадратным планом (арочный контур)
В арочном контуре по линии сопряжения составляю- щих оболочек возникают нормальные силы знакопере- менного характера. Средний участок этого контура рас- тянут значительно сильнее при боковых элементах ПГК, приопорные участки контура сжаты слабее, чем при бо- ковых элементах ОГК. Боковые оболочки ПГК и ОГК более интенсивно про- гибаются вдоль диагоналей составного покрытия (сече- ние 1-3) по ср. с перпендикулярным направлением. Линия максимальных прогибов – сечение 2-3 – арка по сопряжению центральной и боковых оболочек. 6
-
НДС составных оболочек с квадратным планом (боковые оболочки)
Нормальные усилия по диагонали боковых оболо- чек ПГК – растягивающие у зоны сопряжения боковой и центральной оболочек, на осн. части – сжимающие. В варианте боковых оболочек ОГК вдоль всего диаго- нального сечения 1-3 – растягивающие усилия, в 3-4 раза большие по этому направлению, чем в обол. ПГК. Эпюры изг. моментов вдоль 1-3 в обоих вариантах аналогичны по характеру, знакопеременные, но в обол. ОГК максимальные моменты ~ в 3 раза превышают максимальные моменты в обол. ПГК. 7
-
Составные полигональные оболочки
8
-
Конструктивные схемы полигональных (секториальных) оболочек
Полигональные оболочки – составные оболочки с с многоугольным планом, образованные совокупностью составляющих элементов-оболочек, проекции которых являются секторами окружности, на которой лежат вершины многоугольного плана (для осесимметрич- ных планов). Оболочка с квадратным планом – крестовый (сомкнутый) свод – наиболее ранний тип полигональной оболочки. Покрытие на вытянутом плане (г) включает протяжённые и торцевые оболочки, продольную арку с разветвлёнными концами, опирающимися на контур в виде полигонального пояса, опёртого на колонны. 9
-
Конструктивные схемы полигональных оболочек с осесимметричным планом
Составляющие оболочки имеют треугольный или трапециевидный план. Применяется каркас из ж/б или стальных арок, зани- мающих в покрытии центрально-радиальное положение. В каркас включены также контурные арки и элементы, окаймляющие внутреннее кольцо. Нагрузка на сооружение передаётся на опоры радиаль- ными арками, роль контурных арок существенно меньше. Каркас создаёт пространственную жёсткость всего соору- жения и выполняет функцию монтажного стенда, на кото- ром выполняется сборка «лепестков» укрупнёнными сек- циями. 10
-
НДС составных полигональных оболочек
Угловые зоны работают интенсивно на действие главных сжимающих и растягивающих усилий. В меридиональном и кольцевом направлениях оболочка внецентренно сжата (более интенсивно в кольцевом направлении). Радиальные арки работают более интенсивно, чем кон- турные арки. Прогибы радиальных арок имеют знакопе- ременный характер с некоторым выгибом вверх на при- опорных участках. Вследствие интенсивного сжатия на большей части про- лёта радиальных арок явление краевого эффекта в по- лигональной оболочке выражено несущественно. 11
-
НДС составных оболочек на вытянутом многоугольном плане
Значительная часть нагрузки воспринимается продольной аркой и примыкающими к ней зонами «протяжённых» оболочек, затем передаётся на на разветвлённые концы арки. Главные растягивающие усилия в «протяжён- ных» оболочках значительно уменьшаются за счёт передачи горизонтальных сил на разветвлённые концы арки и торцевые оболочки, работающие как контрфорсы. Это обеспечивает более рациональное НС и позволяет применять такие оболочки для про- лётов до 150м. 12
-
Составные купольно-складчатые оболочки
13
-
Конструктивные схемы купольно- -складчатых оболочек
Это покрытия, в верхней части которых располагают- ся элементы жёсткости в виде центральной оболочки положительной гауссовой кривизны (ПГК) или централь- ного кольца, а в нижней – боковые складчатые оболочки, опёртые на фундаменты или контрфорсы. Очертание по- верхности в верхней части покрытия более пологое, а в нижней части – более крутое, чем в обычном куполе. Конструктивная схема здания с купольно-складчатой оболочкой представляет собой единую пространственную куполообразную систему. 14
-
Несущая система здания с купольно-складчатой оболочкой
Несущая система здания включает 3 опорных кольца: • верхнее(I) – из монолитного железобетона, замыкающее центральную оболочку и помогающее совместной рабо- те центральной и поддерживающих оболочек; • среднее (II) – в виде стальной затяжки в уровне линии перелома складчатых оболочек; • нижнее (III) – в виде фундаментной плиты здания. 15
-
Конструктивное решение и НДС купольно- -складчатого покрытия (спортзал «Дружба»)
Центральная оболочка: пологая f~1/8l, вписанная в квадрат со скруглённы- ми углами; состоит из ря- довых прямоугольных в плане ребристых цилинд- рических плит в средней зоне и доборных (трапе- циевидных и треугольных) в угловых зонах. 16
-
НДС купольно-складчатого покрытия (центральная оболочка)
На всех стадия НДС центральная оболочка и верхнее опорное кольцо работают без трещин. За исключением приконтурной зоны, ЦО работает на сжатие с незначительными изг. моментами и перемещается под нагрузкой поступательно вниз, т.е. имеет место практически безмоментноенапря- жённое состояние (НС). 17
-
Конструктивное решение купольно- складчатого покрытия (боковые оболочки)
Все складчатые оболочки имеют ромбический план. Каждую складку собирают из шести ребри- стых плит четырёх типоразмеров. Плиты очерчены по цилиндрической поверхности с планом, близким к равнобедренному треугольнику. Ширина плит до 3,00м, длина – до 15,0м. Высота контурных рёбер 500мм, промежуточных – 300мм, толщина полки 55мм. Бетон класса В40. 18
-
Схемы трещинообразования в купольно- складчатых оболочках и описание НДС
Складчатые оболочки рабо- тают более активно во всех стадиях НДС. Первые трещи- ны – в полке среднего эл-та складки в кольцевом направ- лении от фибровых растяги- вающих напряжений, возни- кающих от изгибающих мо- ментов. Наибольший прогиб – в при- контурной зоне Ц.О. 19
-
НДС купольно-складчатых покрытий (боковые складчатые оболочки)
В стадиях, близких к разрушению, трещины об- разовались и развились вдоль крайних рёбер скла- док, отделяющие их от полки плит, что сопровожда- лось большими деформациями, приведшими к разру- шению. Складчатые оболочки испытывают в продольном на- правлении изгиб с выгибом нижней части вверх. Гори- зонтальные перемещения крайних продольных рёбер складок в кольцевом напрвлении имеют знакоперемен- ный характер. Работа складок в поперечном направле- нии существенно влияет на несущую способность конст- рукции сооружения в целом. 20
-
Составная висячая оболочка: 1- радиальные несущиеэлементы; 2 – центральное (внутреннее) кольцо; 3 – наружноеполигональное кольцо; 4 – составляющая оболочка двоякой кри-визны.
21
-
Составные висячие покрытия возводят с центрическим планом. Они образуются криволинейной плитой из отдель- ных, сопряжённых в радиальном направлении оболочек двоякой кривизны; радиальными несущими элементами в виде двухпоясных вантовых ферм; наружным и внутренним контурами. Нижние пояса несущих вантовых ферм наклонены к центру покрытия, верхние – совмещены с линиями сопряже- ния оболочек. Уклон верхних поясов обеспечивает сток воды по направлению к наружному контуру. Нижние пояса выпол- няют из тросов или стальных прокатных профилей. Верхний и нижний пояса соединены решёткой из стержней. По контуру здания радиальные элементы опирают на ко- лонны или фундаменты, соединённые сжатым опорн. конту- ром. В центре покрытия радиальные элементы прикреплены к центральному опорному кольцу. 22
-
Сопрягаемые оболочки – положительной гауссовой кривизны, что обеспечивает их работу в основном на сжатие при всех видах распределённых нагрузок. Внутреннее кольцо расположено ниже середины арки на- ружного контура и может быть смонтировано из унифициро- ванных железобетоных цилиндрических плит. 23
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.